سیستم فرمان (steering system)

امروزه پیشرفتهای علمی و فنی در تمام  زمینه ها  تحقق  یافته  و این امر شامل  صنایع  خودرو سازی  و صنایعوابسته  نیز شده  است. یکی از این  صنایع  و اجزای وابسته ، قسمت  فرمان خودرو است که وظیفه خطیر هدایت خودرو از طریق آن انجام میشود. برای تغییر مسیر خودرو از سیستم فرمان استفاده میشود. لذا مجموعه ی تشکیل دهنده ی این سیستم نقش مهمی در خودرو به عهده دارد. معمول ترین این سیستمها سیستم دنده شانه ای سیستم دنده شانه ایRackوپینیون(pinion)است. بطوری که پینیون حرکت دورانی داشته و دنده شانه ای حرکت خطی انجام می دهد. در این حال  پینیون حرکت دورانی غربیلک فرمان را به دنده شانه ای  انتقال داده ، دنده  شانه ای نیز حرکت خطی را از طریق مفصلها به چرخهای خودرو انتقال میدهد. نحوه تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی در سیستم فرمان (Rack & Pinion) است . در شکل زیر نشان داده شده است.

سیر تکامل سیستم فرمان 

یکی ازپارامتر های موثر در انتخاب نوع خودرو در کشورهای توسعه  یافته ،راحتی  چرخش  غربیلک  فرمان آن خودرو میباشد . این موضوع سازندگان خودرو را بر آن داشته است که جهت تسهیل در چرخش فرمان و به تبع آن کاهش خستگی راننده و همچنین افزایش ایمنی با فراهم کردن کنترل بهتر در جاده های خشن، یک سیستم هیدرولکی به قسمت مکانیکی اضافه نمایند .

معمولا این سیستم جانبی به صورت کمکی(Assisted) عمل میکند. یعنی وظیفه ی اصلی به  عهده ی قسمت مکانیکی است.

معمولا اجزاء زیر به قسمت مکانیکی فرمان اضافه میشود تا هیدرولیکی گردد: 

1. پمپ هیدرولیک با مخزن روغن و چرخ تسمه (Pulley)                                                               

1. شیرهای کنترل (Valve)                                                                                                     
2. لوله های رابط (Tube)                                                                                                      
3. سیلندر (Cylinder)         
4. تسمه (Belt)

سیستم  هیدرولیکی  فرمان جهت  ایفای  نقش از موتور خودرو استفاده می کند . بنابر این از بازده موتور کمی می کاهد ، همچنین مصرف انرژی  بیشتری را باعث می گردد. علاوه بر آن ، سیستم هیدرولیک  بصورت  مرکز آزاد  (Open – Center) عمل می کند . یعنی حتی در زمانهایی که خودرو بصورت مستقیم در حال حرکت بوده و هیچ انحرافی  انجام  نمی دهد ، باز هم این سیستم عمل می کند. این موارد سازندگان فرمان خودرو را بر آن داشت تا به دنبال سیستمهای بهتر ومفید تری گشته ، یا آنها را جایگزن هیدرولیکی نمایند یا سیستم هیدرولیکی را بهبود بخشند .

یکی از سیستمهای ارائه شده در سال های اخیر فرمان الکتروهیدرولیکی  (EHPS) است که در آن به جای استفاده از موتور خودرو یک موتور الکتریکی به پمپ هیدرولیک اضافه میشود و در نتیجه فرمان از موتور خودرو مستقل می گردد. شکل زیر یک سیستم فرمان  الکتروهیدرولیکی را نشان می دهد. در این نوع فرمان هر چند مسئله مستقل بودن از موتور خودرو تحقق یافته است ولی مشکل دائمی بودن عمل کرد سیستم هیدرولیکی یعنی حالت مرکز آزاد(Open-Center) هنوز پا بر جاست.

بعبارت دیگر باید حالتی تعبیه نمود که زمانی که چرخشی به فرمان وارد میشود سیستم عمل کند،نه همه ی زمانها.